专利名称：一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法
技术领域：
本发明涉及一种铸造超长铸孔的方法，尤其是涉及一种铸钢、铸铁件 超长铸孔水平铸造的方法。
背景技术：
目前在钢铁金属液浇注过程中，超长铸孔砂芯将受到周围金属液传递 的热量和结晶过程释放的热量，随着砂芯温度升高，砂芯将产生烧结、开 裂、线性膨胀。膨胀受阻和金属液浮力将产生砂芯弯曲变形等致命缺陷。
在铸钢、铸铁件中水平铸造超长铸孔在孔径大于(J)50，长度直径比大于15 时， 一般采用金属管预先安装在铸型内，经浇注冷却后金属管镶铸在铸件 内形成超长铸孔的铸造方法或用普通砂芯，使用大量的芯撑防止金属液使 砂芯弯曲变形的铸造方法，这两种方法分别会由于熔合不好、热膨胀弯曲 变形、芯砂烧结等原因导致铸件不良品高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺方法独特、简单、 采用砂芯强制冷却方法，获得径向弯曲量与长度比小于3/1000的一种铸 钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法。
本发明通过如下方法实现
一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法，其特征是它包括如下 步骤
a. 砂芯的制作超长铸孔的直径(i)》50mm，直径长度比》15采用在 砂芯中心预留管状的冷却介质的通道，预留通道与砂芯同心度为砂芯直径 的1/10之内，用高刚度芯骨，砂芯为普通呋喃树脂砂；
b. 设置铸型冷却通道在铸型外部两端设有以便冷却介质的注入和 排放的冷却介质注入的管状通道和排出通道；
C.砂芯安装、密封上述砂芯预留的冷却介质通道两端分别与预先 在铸型内安装的与型外相通的冷却介质注入和排出通道通过连接装置相 接；
d. 密封检验将冷却介质注入管道相接，按工艺预定注入冷却介质，
冷却介质通过注入管道进入砂芯预留孔，从排出通道排出，来检验整个系
统的密封效果；
e. 浇注浇注前打开冷却介质控制阀，以密封检验时的压力向超长铸 孔砂芯预留孔注入冷却介质，到浇注的金属液完全凝固为止，浇注温度为 1260 1370°C，浇注时间根据浇注重量计算，压箱时间大于3天；
f. 清理用风管将超长铸孔内的砂子吹净，并进行抛砂处理；所述芯骨为随形碳素钢；
所述芯子端部插在所述连接装置内部，在连接装置内部与芯子中间有 一个允许芯子在连接装置内部自由伸縮，但不会使冷却介质泄露的密封 环；
对于长度直径比大于15的水平铸造超长铸孔，在所述砂芯中部附近 附加防止芯子悬垂或上浮的固定芯撑。 本发明有如下效果
1) 工艺过程独特本发明提供的方法就是砂芯的强制冷却工艺，即 在砂芯制作时在砂芯中心预留冷却介质的通道，预留通道与砂芯同心度要 控制在砂芯直径的1/10之内。选用高刚度芯骨，砂芯均匀紧实，强度比 普通砂芯高10 20%，冷却介质注入管道和排出通道要预留在铸型外部， 以便冷却介质的注入和排放，砂芯预留冷却介质通道两端分别与预先在铸 型内安装的与型外相通的冷却介质注入管道和排出通道相接，连接装置要 设计成具有连接密封性，并且连接装置要允许砂芯轴向线性膨胀。冷却介 质注入管道相接，按工艺预定的压力注入冷却介质，冷却介质通过注入管 道进入砂芯预留孔，从排出通道排出，来检验整个系统的密封效果，浇注 前打开冷却介质控制阀，以密封检验时的压力向超长铸孔砂芯预留孔注入 冷却介质，到浇注的金属液完全凝固为止。
2) 铸孔芯有很好的刚度、小的线性膨胀和不会烧结、开裂在钢铁 金属液浇注过程中，超长铸孔砂芯将受到周围金属液传递的热量和结晶过 程释放的热量，随着砂芯温度升高，砂芯将产生烧结、开裂、线性膨胀。 膨胀受阻和金属液浮力将产生砂芯弯曲变形等致命缺陷。本发明砂芯强制 冷却是在超长铸孔砂芯中心设置预留孔，形成冷却介质通道。通过向砂芯 预留孔中注入冷却介质，使砂芯热量快速排出，保持砂芯表层以下在金属 凝固之前处于较低的温度之下，以利于有很好的刚度、小的线性膨胀和不
会烧结、开裂。
3) 铸钢、铸铁件超长铸孔砂芯强制冷却水平铸造工艺技术，成功地 解决了超长铸孔的铸造难题，提高了铸件技术含量。采用本发明生产的产 品经无损探伤检验、装机验证，完全满足顾客质量规范要求，提高了铸件 技术含量和附加值。
具体实施例方式
一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法，其特征是它包括如下 步骤
a. 砂芯的制作超长铸孔的直径(i)^50mm，直径长度比^15.采用在 砂芯中心预留管状的冷却介质的通道，预留通道与砂芯同心度为砂芯直径 的1/10之内，用高刚度芯骨，砂芯为普通呋喃树脂砂；
b. 设置铸型冷却通道在铸型外部两端设有以便冷却介质的注入和排放的冷却介质注入的管状通道和排出通道；
C.砂芯安装、密封上述砂芯预留的冷却介质通道两端分别与预先 在铸型内安装的与型外相通的冷却介质注入和排出通道通过连接装置相
接；
d. 密封检验将冷却介质注入管道相接，按工艺预定注入冷却介质，
冷却介质通过注入管道进入砂芯预留孔，从排出通道排出，来检验整个系
统的密封效果；
e. 浇注浇注前打开冷却介质控制阀，以密封检验时的压力向超长铸
孔砂芯预留孔注入冷却介质，到浇注的金属液完全凝固为止，浇注温度为
1260 1370°C，浇注时间根据浇注重量计算，压箱时间大于3天；
f. 清理用风管将超长铸孔内的砂子吹净，并进行抛砂处理。所述技
术关键就是长孔芯的强制冷却。
所述芯骨为随形碳素钢；
所述连接装置的设计是芯子端部插在连接装置内部，在连接装置内 部与芯子中间有一个密封环，允许芯子在连接装置内部自由伸縮，但不会 使冷却介质泄露。
对于长度直径比大于15的水平铸造超长铸孔，在所述砂芯中部附近 附加防止芯子悬垂或上浮的固定芯撑。
本发明砂芯的制作砂芯制作时在砂芯中心预留冷却介质的通道，预 留通道与砂芯同心度要控制在砂芯直径的1/10之内。选用高刚度芯骨， 砂芯均匀紧实，强度比普通砂芯高10 20%。
铸型冷却通道设置冷却介质注入管道和排出通道要预留在铸型外 部，以便冷却介质的注入和排放。
砂芯安装、密封砂芯预留冷却介质通道两端分别与预先在铸型内安 装的与型外相通的冷却介质注入管道和排出通道相接，连接装置要设计成 具有连接密封性，并且连接装置要允许砂芯轴向线性膨胀。
密封检验将冷却介质与冷却介质注入管道相接，按工艺预定的压力 注入冷却介质，冷却介质通过注入管道进入砂芯预留孔，从排出通道排出， 来检验整个系统的密封效果。
浇注浇注前打开冷却介质控制阀，以密封检验时的压力向超长铸孔 砂芯预留孔注入冷却介质，到浇注的金属液完全凝固为止。
附加装置对于长度直径比大于30的水平铸造超长铸孔，使用本发 明提供的方法生产时，需要在芯子中部附近附加防止芯子悬垂或上浮的固 定芯撑。
权利要求
1. 一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法，其特征是它包括如下步骤a. 砂芯的制作超长铸孔的直径ф≥50mm，直径长度比≥15采用在砂芯中心预留管状的冷却介质的通道，预留通道与砂芯同心度为砂芯直径的1/10之内，用高刚度芯骨，砂芯为普通呋喃树脂砂；b. 设置铸型冷却通道在铸型外部两端设有以便冷却介质的注入和排放的冷却介质注入的管状通道和排出通道；c. 砂芯安装、密封上述砂芯预留的冷却介质通道两端分别与预先在铸型内安装的与型外相通的冷却介质注入和排出通道通过连接装置相接；d. 密封检验将冷却介质注入管道相接，按工艺预定注入冷却介质，冷却介质通过注入管道进入砂芯预留孔，从排出通道排出，来检验整个系统的密封效果；e. 浇注浇注前打开冷却介质控制阀，以密封检验时的压力向超长铸孔砂芯预留孔注入冷却介质，到浇注的金属液完全凝固为止，浇注温度为1260～1370℃，浇注时间根据浇注重量计算，压箱时间大于3天；f. 清理用风管将超长铸孔内的砂子吹净，并进行抛砂处理。
2. 如权利要求l所述的一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法，其特征是所述芯骨为随形碳素钢。
3. 如权利要求l所述的一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法，其特征是所述芯子端部插在所述连接装置内部，在连接装置内部与芯子 中间有一个允许芯子在连接装置内部自由伸縮，但不会使冷却介质泄露的 密封环。
4. 如权利要求l所述的一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法，其特征是对于长度直径比大于15的水平铸造超长铸孔，在所述砂芯中 部附近附加防止芯子悬垂或上浮的固定芯撑。
全文摘要
本发明涉及一种铸造超长铸孔的方法，尤其是涉及一种铸钢、铸铁件超长铸孔水平铸造的方法，其特征是它包括如下步骤砂芯的制作、设置铸型冷却通道、砂芯安装、密封、密封检验、浇注和清理；本发明提供一种铸钢、铸铁件中铸造超长铸孔水平铸造的方法，该方法独特、简单、采用砂芯强制冷却方法，获得的径向弯曲量与长度比小于3/1000。
文档编号B22C9/10GK101439399SQ200810233840
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者王向阳, 苏少静 申请人:宁夏共享集团有限责任公司